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年度 2017年度 開講部局 工学部
講義コード K8067040 科目区分 専門教育科目
授業科目名 システム設計工学
授業科目名
(フリガナ)
システムセッケイコウガク
英文授業科目名 System Design Engineering
担当教員名 北村 充
担当教員名
(フリガナ)
キタムラ ミツル
開講キャンパス 東広島 開設期 2年次生   後期   セメスター(後期)
曜日・時限・講義室 (後) 金5-6:工106
授業の方法 講義 授業の方法
【詳細情報】
講義中心 
単位 2 週時間   使用言語 J : 日本語
学習の段階 3 : 中級レベル
学問分野(分野) 25 : 理工学
学問分野(分科) 25 : 総合工学
対象学生 工学部第四類 輸送機器環境工学プログラム2年生
授業のキーワード システムの最適化,線形計画法,非線形計画法,遺伝的アルゴリズム 
教職専門科目   教科専門科目  
プログラムの中での
この授業科目の位置づけ
輸送機器環境工学プログラム中のシステム系科目の基礎となる授業科目である. 
到達度評価
の評価項目
輸送機器環境工学プログラム
(知識・理解)
・システム分野 輸送機器環境工学に関わるシステム・情報・輸送システム分野の専門知識
(能力・技能)
・システム分野 輸送機器環境工学に関わるシステム・情報・輸送システム分野の専門知識を問題解決に応用できる能力 
授業の目標・概要等 1.システム設計を行うための目的関数,設計変数,制約条件を理解し,計画問題を論理的に整理し,技術的問題を構成できる(C:問題構成力)
2.シンプレックス法を用いて線形計画問題を解くことができる(D:問題解析力)
3.関数の勾配,テイラー級数展開,共役勾配法,ニュートン・ラプソン法を用いて非線形計画問題を解くことができる(D:問題解析力)
4.ラグランジュの未定乗数法,逐次線形計画法,およびSUMT法を用いて制約条件付きの非線形計画問題を解くことができる(D:問題解析力)
5.組み合わせ計画や遺伝的アルゴリズムを用いて不等号条件付きの非線形計画問題を解くことができる(D:問題解析力)
6.上記に示した各種解析手法を用いて,設計案の良否を評価することができる(E:評価力)

なお,「知識・理解」,「能力・技能」の評価項目は,下記のとおりである。
輸送機器環境工学プログラム中の以下の評価項目に関係する.
(C) 問題構成力:問題を論理的に整理し,技術的問題を構成できる能力
(D) 問題解析力:必要な情報を獲得し,技術的問題を抽象化,モデル化して,解析できる能力.
(E) 評価力:複数の解決案を提案し,その結果を予測して,優劣を評価できる能力. 
授業計画 1 本講義の目的・目標 目的関数,設計変数,制約条件,線形計画問題の図的解法
2 スラック変数,シンプレックス法
3 双対法
4 多目的計画問題
5 非線形計画問題の特徴と関数の勾配
6 テイラー級数展開と数値微分
7 一変数探索,最急降下法
8 中間試験
9 ニュートン法,共役勾配法
10 ニュートン法,共役勾配法
11 逐次線形計画法
12 ペナルティー法,SUMT法
13 ラグランジュの未定乗数法
14 最適解の条件(キューン・タッカーの条件)
15 遺伝的アルゴリズム

中間試験と期末試験,毎回の宿題 
教科書・参考書等 数理計画法による最適化(森北出版,北村充著) 
授業で使用する
メディア・機器等
教科書,黒板,プロジェクター,配付資料 
予習・復習への
アドバイス
講義内容の理解を深めるために,授業の後半に例題を解く.また,Blackboard による課題を課す.
これらの問題により授業内容をしっかりと理解することが重要である. 
履修上の注意
受講条件等
この科目の基礎となる科目 Techno-Vehicle,線形代数I, 線形代数II, 応用数学I, 応用数学II, 数学力学演習I
この科目が基礎となる科目 設計・生産概論,物流システム,輸送機器環境工学プロジェクト 
成績評価の基準等 宿題(15点満点),中間試験(40点満点),期末試験(45点満点)による100点満点で総合評価し,60点以上に単位を認める. 
メッセージ 出席回数が2/3に満たない学生は成績評価において欠席と判断する.遅刻は出席扱いにならない. 
その他   
すべての授業科目において,授業改善アンケートを実施していますので,回答に協力してください。
回答に対しては教員からコメントを入力しており,今後の改善につなげていきます。 
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